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段忆翔:LIBS及相关现场检测技术的现状与展望

2018.3.24

  分析测试百科网讯 2018年3月24日,第六届中国激光诱导击穿光谱技术研讨会在西安交通大学隆重举行。本次会议由中国光学工程学会激光诱导击穿光谱专业委员会主办,西安交通大学承办,西安电子科技大学、中国科学院西安光学精密机械研究所协办。详情请点击:《光谱快速检测盛宴 第6届激光诱导击穿光谱研讨会开幕》

四川大学教授 段忆翔

  在研讨会报告中,四川大学教授段忆翔带来“LIBS及相关现场检测技术的现状与展望”的精彩报告。段忆翔在报告中首先介绍了LIBS技术的发展,即上世纪六七十年代的探索器,八九十年代的发展期,本世纪到现在的涌现期。虽然这项技术已经在一些领域内开始应用,但LIBS在数据的重复性、稳定性方面,对不同样品的定量分析,软件算法的通用性以及仪器的便携性方面存在问题。因此仍需要在这些方面以及开发联用技术等进行研究、改进。段忆翔对LIBS的竞争检测方法,例如ICP-MS/OES和AAS等进行比较并分析了这几种检测方法各自的优势。具体内容如表所示。首先与X-Ray技术对比。

 LIBS技术X-Ray
分析速度不大于20s一般约二十分钟
可检测元素几乎所有元素适合检测重金属,基本不能检测Na以下元素
样品破坏轻微破坏非破坏
检测分辨率光斑面积可控,约0.2 mm2通常约为100 mm2
干扰谱线丰富元素可用普线少,多元素同时分析易受干扰
图谱解析难度光谱复杂光谱简单
使用防范无辐射,激光护目镜有潜在X-射线辐射,需防范

之后与ICP-MS/OES进行对比,结果如下表所示。

 LIBSICP-MS/OESAAS
分析速度
多元素同时检测多元素同时检测多组分同时测定通常元素
检出限Ppmpptppb
样品状态固体、粉末溶液溶液
同位素分析能力一般
准确度一般
操作与养护方便仪器复杂,要求高较方便

  在做完比较后,段忆翔介绍了仪器的关键部件,包括精确控时的延时器,调节激光输出的高能脉冲激光器、仪器光学系统、数据处理软件。在此之后,段忆翔介绍了团队研发的可用于液体检测的微波等离子体原子发射光谱仪、便携式多功能等离子体光谱仪以及微波等离子体质子转移反应质谱等仪器。最后,段忆翔介绍了这些仪器的实际应用,例如通过呼吸气诊断疾病等。

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